تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن, پروژه بعدی ناسا

این روزها حتی کسانی که علاقه و یا اطلاعی راجع به اخبار هوافضا ندارند نیز نام تلسکوپ فضایی جیمز وب را شنیده اند، ولی همانطور که شاید بدانید ناسا تعداد بیش از یک تلسکوپ فضایی در حال کار دارد، از تلسکوپ‌های معروف بزرگی که برای پروژه‌های مختلف مانند هابل استفاده می‌شوند تا تلسکوپ‌های کمتر شناخته‌شده مانند NuSTAR، که در طول موج پرتو ایکس فعالیت می کند، یا سوئیفت، که به بررسی اشعه گاما می‌پردازد.

اما به زودی با برنامه پرتاپ  یک تلسکوپ بزرگ دیگر، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن (Nancy Grace Roman) در سال 2027 به جمع آن ها خواهد پیوست.

رومن، روی پروژه های متنوعی مانند شکار سیارات فراخورشیدی جدید و یا برای یادگیری در مورد انرژی تاریک کار خواهد کرد. نام این تلسکوپ از نام زنی گرفته شده است که برای چندین دهه برای تجهیز کردن تلسکوپ فضایی هابل برای تحقیقات تلاش کرد.

رومن دارای یک آینه اصلی به قطر 2.4 متر خواهد داشت که به اندازه آینه هابل است. اما ابزارهای آن میدان دید بسیار وسیع تری را مشاهده خواهند کرد، از جمله ابزاری که میدان دیدی 100 برابر بزرگتر از ابزار فروسرخ هابل دارد. این ابزار به تلسکوپ اجازه می دهد تا تکه های بزرگ آسمان را در  آن واحد بررسی کند.

این تلسکوپ به دو ابزار میدان وسیع و ابزار تاج‌نگار (Coronagraph) مجهز خواهد شد. ابزار میدان وسیع، دوربین اصلی این تلسکوپ خواهد بود که نور را از طریق طیف نور مرئی و به مادون قرمز نزدیک (near-infrared) می‌گیرد.

دستگاه تاج‌نگار نیز دارای سیستمی برای مسدود کردن منابع نور بسیار درخشان مانند ستارگان است، بنابراین اجسام کم‌نورتر در نزدیکی می‌توانند با وضوح بیشتری دیده شوند، مانند مسدود کردن نور ستاره میزبان برای مشاهده سیاره‌ای که به دور آن می‌چرخد.

مطالعات تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن

یکی از مهمترین موضوعاتی که تلسکوپ فضایی رومن باید مطالعه کند سیارات فراخورشیدی است، یعنی سیارات خارج از منظومه شمسی. در حالی که ما تعداد باورنکردنی سیارات فراخورشیدی را کشف کرده ایم  (بیش از 5000 تا کنون) این فقط یک کسری از کل سیارات موجود در کهکشان ماست.

یکی از اهداف رومن این خواهد بود که تخمین بزند که چه تعداد سیاره فراخورشیدی در کهکشان راه شیری وجود دارد و اینکه آیا منظومه هایی که سیاره دارند، به روش خاصی توزیع شده اند.

برای این پروژه، رومن در یک بررسی به نام بررسی سیاره فراخورشیدی رومن یا Roman Galactic Exoplanet Survey، برای به دست آوردن تصویری کلی از منظومه های سیاره ای در سراسر کهکشان استفاده خواهد شد.

تلسکوپ فضایی رومن روش خاصی برای شکار سیارات فراخورشیدی دارد. در حال حاضر، بسیاری از سیارات فراخورشیدی که توسط تلسکوپ‌ها شناسایی می‌شوند، مانند ماهواره بررسی ترانزیت سیارات فراخورشیدی ناسا یا Transiting Exoplanet Survey Satellite، با استفاده از روشی به نام روش ترانزیت کشف می‌شوند.

طی این فرایند یک تلسکوپ به سوی یک ستاره نشانه میرود و به روشنایی آن در طول زمان نگاه می کند. اگر سیاره ای از مقابل ستاره (بین آن و تلسکوپ عبور کند) درخشندگی ستاره اندکی کاهش می یابد. این چیزی است که به محققان اجازه می دهد سیارات فراخورشیدی را  شناسایی کنند.

تلسکوپ فضایی رومن نیز از روش ترانزیت به علاوه تصویربرداری مستقیم از برخی سیارات فراخورشیدی استفاده خواهد کرد. اما روش اصلی آن در درجه اول تکنیکی به نام میکرولنزینگ است که از روشی که گرانش باعث خم شدن فضازمان می شود استفاده می کند.

اگر یک ستاره از مقابل ستاره دیگری عبور کند، گرانش ستاره جلویی نور ستاره پشتی را منحرف می کند، و اگر ستاره پیش زمینه سیاراتی در اطراف خود داشته باشد، می توان آن را نیز تشخیص داد. این روش برای یافتن سیاراتی با جرم زمین یا کوچکتر بسیار عالی است و شاید حتی بتواند قمرهای بزرگ را  نیز کشف کرد.

رومن در حال حاضر برای پرتاب در می سال 2027 برنامه ریزی شده است و امیدواریم که با تاخیر های متعدد تلسکوپ فضایی جیمز وب روبرو نشود.